发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图（甲）所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“-”的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表中所示． U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 13.0 19.0 24.0 30.0 37.0 ①在图（乙）中的虚线内画出该同学的实验电路图．（实验用电压表V：内组RV约为10kΩ，电流表mA：内阻RmA约为100Ω）②在图（丙）中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．③若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的．请根据所画出的伏安特性曲线上的信息，分析应该串联一个阻值多大的电阻再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态？（结果保留二位有效数字）试题及答案-解答题-云返教育

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发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图（甲）所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“-”的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表中所示．

U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.3	4.3	6.8	13.0	19.0	24.0	30.0	37.0

①在图（乙）中的虚线内画出该同学的实验电路图．（实验用电压表V：内组R_V约为10kΩ，电流表mA：内阻R_mA约为100Ω）
②在图（丙）中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．
③若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的．请根据所画出的伏安特性曲线上的信息，分析应该串联一个阻值多大的电阻再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态？（结果保留二位有效数字）

试题解答

见解析

解：①同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100Ω～500Ω之间．故电流表的内阻对测量影响较大，利用电流表外接法误差小．而测量数据应从0开始，用滑动变阻器分压式接法，才能得到足够多的数据；
电路图如图所示：

②将表格提供的数据在方格纸上描点，可画出U-I图线如图丙中的曲线所示．

③根据U-I图线可知，当二极管的工作电压为2.0V时，工作电流约为12mA，按串联电路的特点知，串联电阻上分到电压应为1.0V，故得应串的电阻为：R=

12×10^-3

Ω=83Ω．（81Ω-86Ω均可）
故答案为：①如图所示；②如图所示；③应该串联一个阻值83Ω的电阻再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态．

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选修3-1 教科版解答题高中物理

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